소리의 공명과 간섭을 설명할 수 있다. 음악적 화음과 소음의 차이를 알고 화음과 소음 을 활용할 수 있다.

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1 소리의 공명과 간섭을 설명할 수 있다. 음악적 화음과 소음의 차이를 알고 화음과 소음 을 활용할 수 있다.

2 공명과 화음 종소리가 멀리 퍼지는 까닭은 무엇일까 ? 들어가기 들어가기

3 공명과 화음 종소리가 멀리 퍼지는 까닭은 무엇일까 ? 들어가기 들어가기 - 성덕대왕신종의 종 아래 바닥을 움푹 파 놓은 까닭은 무엇인가 ? - 파인 곳의 깊이는 어떻게 결정하는가 ? ☞ 종에서 발생한 소리가 움푹 파인 바닥에서 반사되어 다시 종으 로 들어가게 하여 악기의 공명통 역할을 한다. ☞ 종의 내부와 움푹 파인 바닥면으로 이루어진 공간의 높이가 종 에서 발생하는 다양한 진동수의 파동 중에서 가장 낮은 진동수의 소리에 공명하도록 정한다.

4 공명과 화음 살펴보기 살펴보기 소리를 크게 들리게 해 보자. 관으로 소리를 크게 들리게 하기 1. 지름이 2 cm 이고, 길이가 50 cm 인 PVC 관을 물이 담긴 눈금실린 더 안에 넣는다. 2. 512 Hz 의 소리 굽쇠를 PVC 관의 끝 위에 가까이 하고 고무 망치 로 친 다음 소리 굽쇠와 함께 PVC 관을 천천히 위로 들어 올린다. 3. 소리가 갑자기 크게 날 때 관 안의 공기 기둥의 길이를 측정한다. 공기 기둥의 길이는 수면에서부터 관 끝까지의 길이이다. ◈ (512 Hz 의 소리 굽쇠인 경우 ) 소리가 크게 들리는 공기 기둥의 길 이는 몇 cm 인가 ? ☞ 직접 측정한다. 20 ℃의 공기 중에서 음속은 약 343 m/s 이므로 진동수 가 512 Hz 인 소리의 파장은 약 67 cm 이고, 1/4 파장은 약 17 cm, 3/4 파장 은 약 50 cm 이다.

5 공명과 화음 살펴보기 살펴보기 5. 1,024 Hz 의 소리 굽쇠를 사용하여 과정 2~4 를 반복한다. ◈ (1,024 Hz 의 소리 굽쇠인 경우 ) 소리가 크게 들리는 공기 기둥의 길이는 몇 cm 인가 ? ◈소리가 잘 들리는 위치가 여러 개라면 소리가 잘 들리는 공기 기둥 의 길이 사이에는 어떤 관계가 있을까 ? ☞ 진동수가 1,024Hz 인 경우는 파장이 절반이 된다. 즉, 공기 기둥의 길이가 절반이 된다. ☞ 1:3:5 소리를 크게 들리게 해 보자. 관으로 소리를 크게 들리게 하기

6 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명 1. 파동의 중첩 (1) 파동의 중첩 : 두 개 이상의 파동이 겹치는 것 ① 합성파 : 두 개 이상의 파동이 중첩한 결과 만들어지는 파동 ② 중첩 원리 : 합성파의 변위는 각각의 파동 변위의 합과 같다. (2) 파동의 독립성 : 중첩 후에 각 파동은 중첩 전 파동의 특성을 그 대로 가지고 진행한다. (3) 파동의 간섭 : 두 개 이상의 파동이 중첩되어 진폭이 변하는 것 ① 보강 간섭 : 합성파의 변위가 커지는 것 ② 상쇄 간섭 : 합성파의 변위가 줄어드는 것

7 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명 1. 파동의 중첩 보강 간섭 상쇄 간섭 ▲ 중첩 원리

8 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명

9 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명 2. 정상파 (1) 정상파 : 동일한 매질에서 같은 진폭, 진동수, 파장을 가지면서 서로 반대 방향으로 진행하는 파동이 중첩되어 전혀 진행하지 않는 것처럼 보이는 파동 ① 배 : 정상파에서 진폭이 가장 큰 부분. 보강 간섭이 일어나는 곳 ② 마디 : 정상파에서 진폭이 가장 작은 부분. 상쇄 간섭이 일어나 는 곳 ▲ 정상파

10 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명 3. 공명 (1) 공명 : 외부에서 들어온 파동의 진동수가 물체의 고유 진동수와 같을 때 보강 간섭에 의해 진폭이 커지는 현상 (2) 고유 진동수 : 각 물체가 공명을 일으키는 진동수 ① 양쪽이 열린 관의 고유 진동 조건 : 관 길이 = 소리의 반파장의 정 수배 ② 한쪽 끝이 닫힌 관의 고유 진동 조건 : 관 길이 = 소리의 파장의 홀수배

11 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명 3. 공명 ▲ 닫힌 관의 공명 ▲ 열린 관의 공명

12 공명과 화음 알아보기 소리의 간섭과 공명

13 공명과 화음 개념 넓히기 공명의 이용

14 공명과 화음 (1) 악기의 기본 구조 : 소리가 발생하는 부분 ( 발음부 ) 과 발생한 소리 를 크 게 하는 부분 ( 공명부 ) 으로 구성된다. ① 관악기 : 막힌 부분은 마디가 되고, 열린 부분은 배가 된다. 한쪽 이 막힌 관악기는 기본음과 기본음의 홀수배 진동수의 소리들을 내고, 양쪽이 열린 관악기는 기본음과 기본음의 정수배 진동수의 소리를 낸다. ② 현악기 : 고정된 양 끝 부분이 마디가 된다. 기본음과 그 정수배 진동수의 소리가 발생한다. ③ 타악기 : 북이나 징 같은 타악기는 진동 패턴이 복잡하다. 개념 넓히기 공명의 이용

15 공명과 화음 (2) 소음 제거 장치 : 소음과 상쇄 간섭하도록 소리를 발생시켜 소음 을 줄이거나 없애는 장치 ① 소음 : 불규칙한 진동수의 소리들이 섞여 있어 불쾌하거나 시끄 럽게 느끼는 소리 ② 헤드셋, 소음 제거 휴대 전화 등에 이용된다. 개념 넓히기 공명의 이용

16 공명과 화음 개념 넓히기 공명의 이용

17 공명과 화음 (3) 음정과 음계 ① 화음 : 높이가 다른 두 개 이상의 음이 동시에 울려 아름답게 들 리는 것 ② 음정 : 서로 다른 두 음 사이의 간격 ③ 옥타브 : 두 음 사이의 진동수가 1:2 인 음정 관계 ④ 음계 : 어떤 기준음을 으뜸음으로 시작하여 한 옥타브 안에 일정 한 음정으로 음을 차례로 늘어놓은 것 ⑤ 평균율 : 440 Hz 를 표준 진동수로 하여 1 옥타브를 12 개의 반음 으로 균일하게 나눈 것 개념 넓히기 공명의 이용

18 공명과 화음 개념 넓히기 공명의 이용 ◀ 음계

19 공명과 화음 평 가 하 기 개념 1. 정상파에서 마디와 마디 사이의 길이는 간섭이 일어 나기 전 파장의 몇 배인가 ? 2. 어떤 기준음을 으뜸음으로 시작하여 차례로 7 개의 음을 한 옥타브 안에 정해진 간격으로 늘어놓은 것 을 무엇이라고 하는가 ? 창의 3. 고급 기타는 연주를 하지 않을 때 기타의 줄을 모두 풀어둔다고 한다. 그 까닭은 무엇인가 ? ☞ 줄의 장력에 의해 기타 몸체가 변형되어 음색이 달라지는 것을 막기 위해서이다. ☞ 음계 ☞ 배